JP2007163811A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体上に形成された静電像に現像剤を付着させて可視像化するための現像装置、及び、斯かる現像装置を備えた、例えば、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、レーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device for forming a visible image by attaching a developer to an electrostatic image formed on an image bearing member, and an electrophotographic method or an electrostatic device equipped with such a developing device. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer using a recording method.
電子写真方式を用いた複写機などの画像形成装置では、感光ドラムなどの像担持体上に形成された静電像に現像剤を付着させて可視像化する。このような現像に使用される従来技術に係る現像装置では、トナーとキャリアを含む2成分現像剤を用いるものが知られている。その一例を図8に示す。図8は、従来技術に係る現像装置の模式的断面図である。 In an image forming apparatus such as a copying machine using an electrophotographic system, a developer is attached to an electrostatic image formed on an image carrier such as a photosensitive drum to form a visible image. As a developing device according to the prior art used for such development, one using a two-component developer containing toner and carrier is known. An example is shown in FIG. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a conventional developing device.
この図8に示す2成分現像剤を用いる現像装置101においては、2成分現像剤を撹拌しながら搬送する第1の搬送スクリュー105と第2の搬送スクリュー106とを水平方向に2本配置しているものが多い。第1の搬送スクリュー105は、現像剤担持体(以下、「現像スリーブ」と称する。)108に現像剤を供給し、感光ドラム110と対向した現像領域Aを通過した後の現像剤を回収するために用いられる。
In the developing
また、第2の搬送スクリュー106は、現像スリーブ108から回収された現像剤と新しく補給された現像剤とを混合撹拌するために用いられる。
The
一方、近年、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、省スペースを達成するために装置本体の小型化の要求が強くなっている。特に、フルカラー方式の画像形成装置においては、現像装置を複数用いるため、小型化の要望が強い。 On the other hand, in recent years, in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine or a printer, there is an increasing demand for downsizing of the apparatus main body in order to achieve space saving. In particular, in a full-color image forming apparatus, since a plurality of developing devices are used, there is a strong demand for downsizing.
そこで、例えば、特許文献1、特許文献2に開示されるような現像装置が知られている。
Thus, for example, developing devices as disclosed in
先ず、従来の特許文献1に開示される現像装置について図9〜図12を参照して説明する。
First, a conventional developing device disclosed in
図9は、現像装置101にて、現像スリーブ108や搬送スクリュー105、106の軸方向に垂直な横断面を示し、図10は軸方向の縦断面を示している。
9 shows a transverse section perpendicular to the axial direction of the developing
図9に示す縦撹拌型の現像装置101は、現像剤を撹拌・搬送する2本の搬送スクリュー105、106が上下に配置されていることが特徴である。
The vertical stirring
より詳細に説明すれば、現像装置101は、現像剤を収容した現像容器102を備え、現像容器102の感光ドラム110と対面した開口部に現像スリーブ108を有している。そして、現像容器102内の開口部の反対側には隔壁107によって区画された現像室103と撹拌室104が上下に形成されている。これらの現像室103と撹拌室104内には現像剤の撹拌・搬送手段として第1の搬送スクリュー105と第2の搬送スクリュー106がそれぞれ設置されている。
More specifically, the developing
第1の搬送スクリュー105は、現像室103内の現像剤を搬送する。また、第2の搬送スクリュー106は、この第2の搬送スクリュー106の上流側にあるトナー補給口から撹拌室104内に供給される新しいトナーと撹拌室104内に既にある現像剤とを撹拌しながら搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。
The
以上説明したように、図9に示した縦撹拌型の現像装置101は、現像室103と撹拌室104とが垂直方向に配置されているため、その水平方向の占有スペースが小さくて済むという長所がある。そのため、例えば複数の現像装置を水平方向に並列搭載するタンデム方式等のカラー画像形成装置でも小型化が可能となる。
As described above, the vertical stirring
更に、この縦撹拌型の現像装置は以下の利点も有している。 Further, this vertical stirring type developing device has the following advantages.
即ち、図9に示すように、現像室103内の現像剤は、現像スリーブ108上に担持されて現像領域Aに搬送され、現像に供される。その後、現像領域Aにおいて現像に供されないで残った現像剤は、現像スリーブ108の回転に伴って現像室103側に回収されるのではなく、撹拌室104側に回収される。そのために、現像室103内には常に撹拌室104で十分撹拌された現像剤のみが存在する。
That is, as shown in FIG. 9, the developer in the developing
従って、現像スリーブ108には常に均一な濃度の現像剤が供給され、スラスト方向の画像ムラ(撹拌が不十分なために起こる画像ムラ)や濃度差(撹拌が不十分なために起こる濃度差)のない均一な画像を得ることができる。
しかしながら、上記のような縦撹拌型の現像装置101では、上述したように、小型化に適するという利点と、現像に供されなかった現像剤を撹拌室に戻すことができるという利点を有するものの、以下のような問題が存在する。
However, as described above, the vertical stirring
つまり、図10に示すように、第1の搬送スクリュー105は、現像室103の底部に現像スリーブ108の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することによって現像室103内の現像剤を軸方向に沿って一方向に搬送する。
That is, as shown in FIG. 10, the
また、第2の搬送スクリュー106は、撹拌室104内の底部に第1の搬送スクリュー105とほぼ平行に配置され、撹拌室104内の現像剤を第1の搬送スクリュー105の搬送方向と反対方向に搬送する。
The
このようにして、第1の搬送スクリュー105及び第2の搬送スクリュー106の回転による搬送によって、現像剤は、隔壁107の両端部の開口部111、112を通って現像室103と撹拌室104との間で循環される。
In this way, the developer is transported by the rotation of the
ところで、このような現像装置101では、現像室103と撹拌室104とが垂直方向に配置されている。そのため、図10に示すように、現像室103から撹拌室104への現像剤は、上から下へ動き、また、撹拌室104から現像室103への現像剤は、下から上へ動く。
Incidentally, in such a developing
特に、撹拌室104から現像室103へは、端部に溜まった現像剤の圧力により下から上へと押し上げられるようにして現像剤が受け渡される。この時の現像剤循環経路を図11に示す。
In particular, the developer is delivered from the
図11に示すように、撹拌室104から現像室103へ受け渡された現像剤のすべてが現像室103において第1の搬送スクリュー105の下流端に到達するわけではない。途中で現像スリーブ108に供給され、現像領域を通過後、撹拌室104に回収される成分が存在する。この成分の経路を図11に矢印aで示す。
As shown in FIG. 11, not all of the developer transferred from the
この現像スリーブ108への現像剤の受け渡しは、現像スリーブ108の幅のほぼ全体にわたってなされる。このため、図10に示すように、現像室103内において第1の搬送スクリュー105により搬送される現像剤の量は、上流端から下流端に行くに従い徐々に減少する傾向がある。一方、撹拌室104においては、第2の搬送スクリュー106により搬送される現像剤の量は、上流端から下流端にいくに従い徐々に増加する傾向がある。即ち、現像装置101内の現像剤の分布には片寄りが存在する。
The developer is transferred to the developing
特に、現像室103内の現像剤量に片寄りが生じると、現像スリーブ108への供給にムラができ、この不均一が原因で形成される画像の濃度が現像スリーブ108の軸方向で異なる。つまり、現像剤量の多い現像室内搬送経路上流側では、現像スリーブ108への現像剤の供給量が安定していて画像濃度は一定である。しかし、現像剤量の少ない現像室内搬送経路下流側では、現像スリーブ108への現像剤の供給量が少なくて画像に濃度ムラが生じ画像不良が起こる。
In particular, when the developer amount in the developing
また、図12には、図9のタイプの現像装置101のように、現像室及び撹拌室を持ち且つ現像スリーブを2本配置したタイプの現像装置を示す。このタイプの現像装置では、理想的には、現像室103から上側のスリーブ108aに供給された現像剤が、上スリーブ108aから下スリーブ108bに受け渡され、下スリーブ108bから剥ぎ取られた現像剤が撹拌室104へと供給される。その後上記と同様の経路を辿って現像室103へと供給された現像剤が、再度現像室103で上スリーブ108aへと供給される。
FIG. 12 shows a developing device of a type having a developing chamber and a stirring chamber and having two developing sleeves arranged like the developing
しかし、図12のタイプの現像装置101においても、上記と同様に撹拌室104に片寄りが生じると、以下の状態が生じる。撹拌室104中の現像剤面が高い部分、すなわち撹拌室搬送経路下流側では、図12中に矢印Aで示した矢印の方向に現像剤が撹拌室104から下スリーブ108bへ供給されてしまう場合がある。
However, also in the developing
上記の理想的な現像剤の流れから考えると、矢印Aの流れが生じると、その部分のみ下スリーブ108bへの現像剤の供給が過多となり、画像に濃度ムラが生じ、画像不良が起こる恐れがある。
Considering the ideal developer flow described above, when the flow of the arrow A occurs, the developer is excessively supplied to the
上記問題の対策としては、特許文献1に開示された技術のように、第1及び第2の搬送スクリュー105、106の現像剤搬送能力を、現像スリーブ108aへの供給量よりも十分に大きくし、片寄りの効果を相対的に小さくすることも考えられる。しかし、搬送スクリュー105、106の回転速度を早めて現像剤搬送量を大きくすると、現像剤に対するストレス増加や回転トルクの上昇があるため、あまり大きくすることができないという問題がある。
As a countermeasure against the above problem, as in the technique disclosed in
また、搬送スクリューのピッチや形状等の改良で搬送速度を上げる場合にも、搬送速度の上限には限りがあるため、片寄りの程度が激しい場合には有効ではない。 Further, even when the conveying speed is increased by improving the pitch and shape of the conveying screw, the upper limit of the conveying speed is limited, so that it is not effective when the degree of deviation is severe.
上記問題に対する別の対策として、特許文献2に開示される技術がある。つまり、図9にて一点鎖線で示した構成である。これは、現像スリーブ108と、撹拌室104内に設けられた第2の搬送スクリュー106との間に第3の搬送スクリュー113を設けて、片寄りを緩和するものである。しかし、この場合は現像装置の構成が複雑になり、コストアップの要因となりうるという問題がある。
As another countermeasure against the above problem, there is a technique disclosed in
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、現像装置内の現像剤の片寄りを軽減して画像品質の向上を図った現像装置及び画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a developing device and an image that improve the image quality by reducing the deviation of the developer in the developing device. It is to provide a forming apparatus.
上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、現像領域に現像剤を担持搬送して現像を行う少なくとも一つ以上の回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って延在し、前記現像剤担持体に現像剤の供給を行う第1室と、
前記第1室の下方に隣接して配置され、前記第1室に対して隔壁にて仕切られた第2室と、
を備え、
前記隔壁の前記回転軸方向の両端付近には、前記第1室及び前記第2室同士を連通する第1連通部及び第2連通部がそれぞれ設けられると共に、
前記第1室及び前記第2室内に設けられた現像剤搬送部材によって、前記第1連通部を介して前記第2室から前記第1室へ現像剤を搬送し、かつ、前記第2連通部を介して前記第1室から前記第2室へ現像剤を落下させることによって、前記第1室と前記第2室との間で現像剤を循環させる現像装置において、
前記第1室の底部となる前記隔壁の上面部は、前記第1室内における現像剤搬送方向に向かって上昇するように傾斜して設けられることを特徴とする現像装置が提供される。
The above object is achieved by the developing device and the image forming apparatus according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, at least one or more rotatable developer carrier for carrying and developing the developer in the development region,
A first chamber extending along a rotation axis direction of the developer carrying member and supplying a developer to the developer carrying member;
A second chamber disposed adjacent to and below the first chamber, and partitioned by a partition wall from the first chamber;
With
A first communication part and a second communication part for communicating the first chamber and the second chamber are provided in the vicinity of both ends of the partition wall in the rotation axis direction, respectively.
The developer conveying member provided in the first chamber and the second chamber conveys the developer from the second chamber to the first chamber via the first communicating portion, and the second communicating portion. In the developing device for circulating the developer between the first chamber and the second chamber by dropping the developer from the first chamber to the second chamber via
A developing device is provided, wherein an upper surface portion of the partition wall serving as a bottom portion of the first chamber is provided to be inclined so as to rise in a developer transport direction in the first chamber.
本発明の第二の態様によれば、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を現像領域に現像剤を付与して現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
前記現像装置が、上記構成の現像装置であることを特徴とする画像形成装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, an image carrier on which an electrostatic image is formed, and a developing device for developing the electrostatic image on the image carrier with a developer applied to a development region are provided. In the image forming apparatus,
An image forming apparatus is provided in which the developing device is a developing device having the above-described configuration.
本発明によれば、現像剤のスラスト方向の量や現像剤面の片寄りを軽減することができ、画像品質の向上を図ることができる。 According to the present invention, the amount of developer in the thrust direction and the deviation of the developer surface can be reduced, and the image quality can be improved.
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
なお、以下の説明では、画像形成装置の一実施例として、フルカラーの画像を形成する画像形成装置を例にして説明するが、本発明の現像装置が適用される画像形成装置は、そのような装置に限られるものではないことは言うまでもない。 In the following description, an image forming apparatus that forms a full-color image will be described as an example of an image forming apparatus. However, an image forming apparatus to which the developing device of the present invention is applied is described as such. Needless to say, it is not limited to a device.
実施例1
図1〜図3を参照して、本発明の一実施例に係る画像形成装置及び現像装置について説明する。
Example 1
An image forming apparatus and a developing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
先ず、図1及び図2を参照して、画像形成装置及び現像装置の概略構成について説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。又、図2は本発明に係る現像装置の一実施例の横断面図であり、図3は現像装置の縦断面図である。 First, schematic configurations of the image forming apparatus and the developing apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a transverse sectional view of an embodiment of the developing device according to the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the developing device.
図1には、画像形成装置本体の内部に備えられた像担持体としてのドラム形の電子写真感光体(以下、「感光ドラム」という。)と現像装置が模式的に示されている。 FIG. 1 schematically shows a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) as an image carrier provided in the image forming apparatus main body and a developing device.
図1に示すように、フルカラー画像形成装置100では、複数の画像形成ステーションPを備えられたものが知られている。本実施例では、例えば、4色のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)について画像形成ステーションP(PY、PM、PC、PK)が備えられている。図1は、その一つの画像形成ステーションPについて現像装置の部分を主として示したものである。
As shown in FIG. 1, a full-color
画像形成ステーションP(PY、PM、PC、PK)は、いずれもほぼ同様の構成であり、フルカラー画像においては、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成する。 The image forming stations P (PY, PM, PC, PK) have almost the same configuration. In a full-color image, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) respectively. Form an image.
以下の説明において、現像装置1とあれば、Y、M、C、Kの各ステーションP(PY、PM、PC、PK)における現像装置1Y、現像装置1M、現像装置1C、現像装置1Kを共通して指すものとする。また、図1においては、各構成の符号にY、M、C、Kを添えて示しているが、以下の説明では省略する。
In the following description, if the developing
先ず、図1を参照して画像形成装置全体の構成及び動作を説明する。 First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
像担持体である感光ドラム10は、回転自在に設けられており、その感光ドラム10の表面を帯電手段である一次帯電器21で一様に帯電する。その後一様に帯電された感光ドラム10の表面上を、例えばレーザーのような潜像形成手段としての発光素子22によって情報信号に応じて変調された光で露光して静電潜像を形成する。このようにして形成された静電潜像は、現像装置1によってトナー像として可視像化される。
The
次に、その可視像を、転写手段としての転写帯電器23によって、転写材担持体である転写紙搬送シート24によって搬送されてきた転写材としての転写紙27に転写する。転写紙27上に転写されたトナー像は、定着装置25によって定着して永久画像を得る。また、感光ドラム10上の転写残トナーは、クリーニング装置26により除去する。また、画像形成で消費されたトナーは、トナー補給槽20から補給される。
Next, the visible image is transferred to a
次に、図2及び図3を参照して、現像装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the developing
本実施例に係る現像装置1は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む2成分現像剤を収容する現像容器2を有する。現像容器2内には、現像領域に現像剤を付与して現像化を行うための現像剤担持体としての現像スリーブ8と、現像スリーブ8上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材9と、を有している。そして、現像容器2内の略中央部は、図1における紙面に垂直方向、即ち、現像スリーブ8の回転軸方向に延在する隔壁7によって現像室3と撹拌室4に上下に区画されている。現像剤は、現像室3及び撹拌室4に収容されている。
The developing
上記現像室3及び撹拌室4には、それぞれ、現像剤撹拌・搬送部材として、第1の搬送スクリュー5及び第2の搬送スクリュー6がそれぞれ配置されている。これに限定されるものではないが、本実施例では、第1の搬送スクリュー5及び第2の搬送スクリュー6は、矢印方向に回転するものとする。
In the developing
第1の搬送スクリュー5は、現像室3の底部に現像スリーブ8の回転軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することによって現像室3内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。
The first conveying
また、第2の搬送スクリュー6は、撹拌室4内の底部に第1の搬送スクリュー5とほぼ平行に配置され、撹拌室4内の現像剤を第1の搬送スクリュー5の搬送方向と反対方向に搬送する。
The second conveying
このようにして、第1及び第2の搬送スクリュー5、6の回転による搬送によって、現像剤は、隔壁7の長手方向両端部に設けられた第1連通部としての開口部11と第2連通部としての開口部12とを通じて現像室3と撹拌室4との間で循環される。
In this way, the developer is transported by the rotation of the first and
更に、上記現像容器2の感光ドラム10に対向した位置(即ち、現像領域A)には開口部2aがあり、この開口部2aに、現像スリーブ8が感光ドラム10方向に一部露出するように回転可能に配設されている。なお、この現像スリーブ8は、非磁性材料で構成され、その内部には磁界手段であるマグネットローラ80が非回転状態で設置されている。このマグネットローラ80は、現像極S1と、現像剤を搬送する磁極N1、S2、N2、N3と、を有している。
Further, an
上記構成にて、現像スリーブ8は、現像時に図示矢印方向、即ち、現像領域Aにて感光ドラム10と同方向に回転する。現像スリーブ8に担持され搬送される現像剤は、現像容器2に取り付けられた現像剤層厚規制部材としての穂切り部材9による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制される。層厚が規制された2成分現像剤は、現像スリーブ8により担持して、これを感光ドラム10と対向した現像領域Aに搬送し、感光ドラム10上に形成された静電像に現像剤を供給して静電像を現像する。この時、現像効率(つまり、静電像へのトナーの付与率)を向上させるために、現像スリーブ8には電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。
With the above configuration, the developing
穂切り部材9は、アルミニウム等の非磁性部材で構成され、感光ドラム10よりも現像スリーブ8の回転方向上流側に、マグネットローラ80の磁極S2と対向して配設されている。そして、この穂切り部材9の先端部と現像スリーブ8との間を現像剤(非磁性トナーと磁性キャリアの両方)が通過して現像領域Aへと送られる。
The ear cutting member 9 is made of a non-magnetic member such as aluminum, and is disposed on the upstream side of the
尚、穂切り部材9と現像スリーブ8の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ8上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域Aへ搬送される現像剤量が調整される。
The amount of developer conveyed to the development area A is regulated by adjusting the gap between the ear cutting member 9 and the surface of the developing
第1の搬送スクリュー5は、現像室3内の底部に現像スリーブ8の軸方向(現像幅方向)に沿ってほぼ平行に配置されている。本実施例では、強磁性体からなる回転軸の周りに非磁性材料からなる羽根部材をスパイラル状に設けたスクリュー構造を採っている。第1の搬送スクリュー5の回転によって、現像室3内の現像剤を現像室3の底部にて現像スリーブ8の軸線方向に沿って搬送する。
The first conveying
また、第2の搬送スクリュー6も第1の搬送スクリュー5と同様に回転軸の周りに羽根部材を第1の搬送スクリュー5とは逆向きにしてスパイラル状に設けたスクリュー構造を採る。第2の搬送スクリュー6は、撹拌室4内の底部に第1の搬送スクリュー5とほぼ平行に配設され、第1の搬送スクリュー5と同方向に回転して撹拌室4内の現像剤を第1の搬送スクリュー5の搬送方向とは反対方向に搬送する。
Similarly to the first conveying
このようにして、第1及び第2の搬送スクリュー5、6の回転によって、現像剤が隔壁7の両端の開口部11、12を通って現像室3と撹拌室4との間で循環される。
In this way, the developer is circulated between the developing
ところで、本実施例の現像装置1は、現像室3と撹拌室4とが垂直方向に配置されているため、現像室3から撹拌室4への現像剤は、開口部12を介して上から下へと落下し、また、撹拌室4から現像室3への現像剤は開口部11を介して下から上へと流動する。特に、撹拌室4から現像室3へは、端部に溜まった現像剤の圧力により下から上へと押し上げられるようにして現像剤が受け渡される。
Incidentally, since the developing
この時、従来技術で述べたように、撹拌室4から現像室3へ受け渡された現像剤のすべてが現像室3において第1の搬送スクリュー5の下流端に到達するわけではない。現像剤は、途中で現像スリーブ8に供給され、現像領域Aを通過後撹拌室4に回収される成分が存在する。この現像スリーブ8への現像剤の受け渡しは、現像スリーブ8の長手方向両端81、82の間において、即ち、現像スリーブ8の長手方向現像領域WAのほぼ全体にわたってなされる。
At this time, as described in the prior art, not all of the developer transferred from the stirring
このため、現像室3内において第1の搬送スクリュー5により搬送される現像剤の量は、上流端から下流端に行くに従い徐々に減少する傾向がある。一方、撹拌室4において第2の搬送スクリュー6により搬送される現像剤の量は、上流端から下流端にいくに従い徐々に増加する傾向がある。
For this reason, the amount of developer transported by the
即ち、現像装置内の現像剤の分布には片寄りが存在する。特に現像室3内の現像剤量に片寄りに生じると、現像スリーブ8への供給にムラができ、この不均一が原因で形成される画像の濃度が現像スリーブ8の軸方向で異なる等の画像不良が起こる。
That is, there is a deviation in the developer distribution in the developing device. In particular, when the amount of developer in the developing
そこで、本実施例では、現像室3と撹拌室4とを仕切る仕切り壁7を、現像室3における第1の搬送スクリュー5による現像剤の搬送方向下流側に向かって上昇するように傾斜する構成を取ることによって、現像剤の分布の片寄りが軽減できる。この点について図3を参照してさらに詳しく説明する。図3(a)は、従来の現像装置の模式的断面図であり、図3(b)は、本発明の第1の実施例に係る現像装置の模式的断面図である。
Therefore, in the present embodiment, the
本実施例(図3(b))においては、従来例(図3(a))に比べて、現像容器内の現像剤の循環が次のように異なっている。 In this embodiment (FIG. 3B), the circulation of the developer in the developing container is different from that in the conventional example (FIG. 3A) as follows.
つまり、本実施例の現像装置においては、隔壁7が、現像室3における現像剤搬送方向下流側に向かって上昇するように傾斜して設けられている。この傾斜が、現像剤分布の片寄りの抑制機構を構成する。
In other words, in the developing device of the present embodiment, the
斯かる構成の本実施例では、従来例に比べて、現像室3内の搬送経路の現像剤面TSが高くなることが特徴である。
This embodiment having such a configuration is characterized in that the developer surface TS of the transport path in the developing
上述したように、撹拌室4から受け渡された現像剤は、現像室3内において第1の搬送スクリュー5により現像スリーブ8に徐々に受け渡されながら搬送され、下流端の開口部12を通じて落下して撹拌室4へと循環していく。
As described above, the developer transferred from the stirring
ここで、従来の現像装置においては、図3(a)に示すように、現像室3内の搬送経路の下流端に搬送された現像剤は、ほぼその全てが開口部12を通じて撹拌室4へと落下していく。そのため、現像室3内の下流側において現像剤量が少なくなり、現像室3内の現像剤量は片寄りが生じる。
Here, in the conventional developing device, as shown in FIG. 3A, almost all of the developer transported to the downstream end of the transport path in the developing
これに対して、本実施例においては、図3(b)に示すように、現像室3と撹拌室4との隔壁7が現像室3の現像剤搬送方向に向かって上昇する傾斜を設けている。このため、現像室3における第1の搬送スクリュー5によって搬送力を受けると共に、隔壁7の傾斜によって搬送スクリュー5の反対方向に搬送力を受ける。また、現像室下流端の位置もスリーブ8に対して上昇することも重なり、現像室下流側に搬送された現像剤の現像剤面TSは従来に比べ上昇し、かつスラストでの現像剤量の分布片寄りも軽減される。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 3B, the
従って、本実施例によれば、現像室3から撹拌室4へ開口部12を通じて搬送される現像剤の現像室3における現像剤面TSを従来に比べ上昇させるとともに、下流側での現像剤量を確保することができる。従って、図3(b)に示すように、現像室3内における現像剤の量の分布の片寄りを軽減することが可能である。
Therefore, according to the present embodiment, the developer surface TS in the developing
尚、現像剤面TSの片寄り具合に関しては、隔壁7の水平に対する傾斜の程度、即ち、傾斜角(α)により、調整することができる。傾斜角(α)は、小さいと本発明の効果は小さく、大きすぎると今度は現像室3での搬送性を損なうため好ましくない。
The degree of deviation of the developer surface TS can be adjusted by the degree of inclination of the
本発明者らの検討によれば、傾斜角(α)は、1〜15°の間が好ましい。さらに好ましくは、図3(b)、(c)に示すように、この傾斜角(α)は、角度(β)以下であることがより好ましい。角度(β)とは、使用するスリーブ8の中心O1−O1を通る軸中心線L1と、スリーブ8の両端81、82の最大外径部とスリーブ8の中心O1とを結んで形成される対角線L2とが成す角度(β)である。これは、角度(β)よりも傾斜角(α)の方が大きいと、攪拌室側の搬送性が損なわると共に、スリーブから剥ぎ取られる現像剤の取り込みを損ない、現像剤溢れを起こす恐れがあるからである。
According to the study by the present inventors, the inclination angle (α) is preferably between 1 and 15 °. More preferably, as shown in FIGS. 3B and 3C, the inclination angle (α) is more preferably equal to or smaller than the angle (β). The angle (beta), by connecting the axial center line L1 passing through the center O 1 -O 1 of the
なお、本実施例にてスリーブ8の両端81、82とは、必ずしも現像スリーブ8の長手方向端面部を意味するのではなく、上述のように、現像スリーブ8の長手方向現像剤担持最大領域WAを規定する端面を意味するものとする。長手方向現像剤担持最大領域とは、現像剤を担持搬送できる長手方向の最大長さのことである。
In the present embodiment, both ends 81 and 82 of the
また、図2、図3を参照すると理解されるように、更に、本実施例による現像装置の効果を高めるものとして、以下の構成がある。すなわち、現像室3での現像剤搬送方向における、現像スリーブ8の下流側端面81に対する現像剤面TSの高さ位置H1が、現像スリーブ8の中心線L1よりも上側に位置するのが好ましい。
As understood with reference to FIGS. 2 and 3, the following configuration is provided to further enhance the effect of the developing device according to the present embodiment. That is, the height position H1 of the developer surface TS with respect to the
通常、現像室3内における現像剤面TSは、図2に示すように、第1の搬送スクリュー5の回転により、現像室3の横断面方向において傾斜している。従って、本実施例では、上記高さ位置H1は、現像スリーブ8の下流側端面81位置において現像スリーブ8に接する位置とする。
Usually, the developer surface TS in the developing
さらに、現像スリーブ8の端面81に対する隔壁7の高さ位置h1が、スリーブ8の中心線L1よりも上側に位置し、かつ、現像スリーブ8の上側外周位置OSよりも下側に位置するとさらに好ましい結果となる。これは、位置OSよりも上側に位置h1が位置した場合、現像スリーブへの現像剤供給が損なわれ、スリーブ上の現像剤にスラスト方向に偏りが生じ、画像不良(濃度むら)となってしまう恐れがあるからである。
Further, it is more preferable that the height position h1 of the
更に、本実施例による現像装置の効果を高めるものとして、撹拌室4での現像剤搬送方向における、現像スリーブ8の下流側端面82に対する現像剤面TSの高さ位置H2が、現像スリーブ8の中心線L1よりも下側に位置するのが好ましい。
Further, to enhance the effect of the developing device according to the present embodiment, the height position H2 of the developer surface TS with respect to the
通常、撹拌室4内における現像剤面TSも又、図2に示すように、第2の搬送スクリュー6の回転により、撹拌室4の横断面方向において傾斜している。従って、本実施例では、上記高さ位置H2は、現像スリーブ8の下流側端面82位置において最も高くなっている位置とする。
Normally, the developer surface TS in the stirring
さらに、現像スリーブ8の端面82に対する隔壁7の高さ位置h2が、スリーブ8の中心線L1よりも下側に位置するとさらに好ましい結果となる。これは、攪拌室にある現像剤が、現像スリーブ内の磁極にひきつけられにくくなることで、現像スリーブ上の現像剤偏りを発生しにくくすることができるからである。
Further, it is more preferable that the height position h2 of the
なお、隔壁7の高さ位置h1及びh2はそれぞれ、隔壁7の底面が、図2に示すように第1の搬送スクリュー5の下方部分を一部囲包するように、横断面形状にて湾曲している場合には、最も低くなっている隔壁底面の上面7a及び下面7bを意味するものとする。
The height positions h1 and h2 of the
このようにして、現像装置内の現像剤の片寄りを軽減し、現像スリーブ8への現像剤の供給が軸方向に均一に行わせることにより、濃度ムラ等の画像不良の発生を防ぐことのできる現像装置を提供することが可能となる。
In this way, the deviation of the developer in the developing device is reduced, and the supply of the developer to the developing
実施例2
図4には、本発明の第2の実施例が示されている。上記第1の実施例では、現像剤の現像室3での現像剤面及び現像剤量分布を制御する機構として、隔壁7を傾斜させる場合の構成について示した。
Example 2
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, as the mechanism for controlling the developer surface and the developer amount distribution in the
本実施例では、隔壁7を傾斜させると共に、第1の搬送スクリュー5も隔壁7に沿って傾斜させる。その他の構成及び作用については第1の実施例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
In the present embodiment, the
次に、図4を参照して、本実施例による、現像剤の現像室3における現像剤面及びスラストにおける現像剤量の分布を規制する構成について説明する。図4(a)は、従来例を示し、図4(b)は、本実施例の現像装置の模式的断面図である。
Next, with reference to FIG. 4, a configuration for regulating the developer surface distribution in the
本実施例の現像装置においては、搬送スクリュー5を隔壁7と略並行に配置したのが特徴である。
The developing device of this embodiment is characterized in that the conveying
本実施例により、現像室搬送方向上流側では、撹拌室4からの圧力によって上昇してきた現像剤を素早く搬送することが可能となり、図4(a)、(b)を比較すると理解されるように、結果として現像室上流側の現像剤面TSuを下げることが可能となる。
According to this embodiment, on the upstream side in the developing chamber conveyance direction, it becomes possible to quickly convey the developer that has risen due to the pressure from the stirring
さらに、隔壁7が、現像室3での現像剤搬送方向に対し上昇するように傾斜して設けられていることから、重力により搬送方向と反対側に搬送力を受ける。それとともに、現像室搬送方向下流側の端面81がスリーブ8に対して上昇していることから、現像室下流側に搬送された現像剤の現像剤面TSdは従来に比べ上昇し、かつ、スラストでの現像剤量の分布片寄りも軽減される。
Further, since the
このようにして得られた現像装置においても、現像装置内における現像剤量の分布の片寄りを軽減し、現像スリーブ8への現像剤の供給を軸方向に均一に行わせることにより、濃度ムラ等の画像不良の発生を防ぐことが可能となる。
Also in the developing device thus obtained, the deviation in the distribution of the developer amount in the developing device is reduced, and the developer is uniformly supplied to the developing
実施例3
図5には、本発明の第3の実施例が示されている。
Example 3
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.
上記第1の実施例では、現像剤の現像室3での現像剤面及び現像剤量分布を制御する機構として、隔壁7を傾斜させる場合の構成について示した。
In the first embodiment, as the mechanism for controlling the developer surface and the developer amount distribution in the
本実施例では、隔壁7の上面7aを傾斜させることで、現像剤の現像室3における現像剤面及びスラストにおける現像剤量の分布を規制する場合の構成について説明する。
In the present embodiment, a configuration in which the distribution of the developer amount in the developer surface and the thrust surface in the
その他の構成及び作用については第1の実施例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。 Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5(a)は、従来例であり、図5(b)は、本実施例の現像装置の模式的断面図である。 FIG. 5A is a conventional example, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the developing device of this embodiment.
本実施例の現像装置においては、隔壁7を、現像スリーブ8の軸方向に沿った断面が図示するように三角形となる構成とし、現像室3の底上面7aを、現像室3における現像剤搬送方向に対し上昇するように傾斜させて配置したのが特徴である。
In the developing device of this embodiment, the
これにより、現像室搬送方向上流側では、撹拌室からの圧力によって上昇してきた現像剤を素早く搬送することが可能となり、結果として現像室上流側の現像剤面を下げることが可能となる。 As a result, on the upstream side in the developing chamber transport direction, the developer that has risen due to the pressure from the stirring chamber can be quickly transported, and as a result, the developer surface on the upstream side of the developing chamber can be lowered.
上述のように、隔壁7の上面7aが、現像室3での現像剤搬送方向に対し上昇するように傾斜して設けられており、これにより、現像室3においては、第1の搬送スクリュー5は、重力により搬送方向と反対側に搬送力を受ける。更に、隔壁7の現像室搬送方向下流側の端面7cがスリーブ8に対して上昇していることから、現像室下流側に搬送された現像剤の現像剤面TSdは従来に比べ上昇し、かつスラストでの現像剤量の分布片寄りも軽減される。
As described above, the
勿論、本実施例においても実施例2と同様に、第1の搬送スクリュー5を隔壁7の上面7aに沿って傾斜させることも可能である。
Of course, also in the present embodiment, the first conveying
このようにして得られた現像装置にても、現像装置内における現像剤量の分布の片寄りを軽減し、現像スリーブ8への現像剤の供給を軸方向に均一に行わせることにより、濃度ムラ等の画像不良の発生を防ぐことが可能となる。
Also in the developing device thus obtained, the deviation of the distribution of the developer amount in the developing device is reduced, and the developer is uniformly supplied to the developing
実施例4
図6及び図7には、本発明の第4の実施例が示されている。
Example 4
6 and 7 show a fourth embodiment of the present invention.
上記第1の実施例では、現像室に現像スリーブが1本配置された現像装置にて、現像剤の現像室3での現像剤面及び現像剤量分布を制御する機構として、隔壁7を傾斜させる場合の構成について示した。
In the first embodiment, in the developing device in which one developing sleeve is arranged in the developing chamber, the
本実施例では、現像スリーブを2本配置したタイプの現像装置に対し、隔壁7を実施例1同様に傾斜させたことが特徴である。
The present embodiment is characterized in that the
本実施例では、図6に示すように、現像容器2内に、感光ドラム10と対向して、スリーブ8aと8bの2本のスリーブが、略上下に配置されている。その他の構成及び作用については第1の実施例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。ただし、本実施例では、第2の搬送スクリュー6は、図6に示すように、第1の搬送スクリュー5とは異なる方向に回転して、撹拌室4内の現像剤を第1の搬送スクリュー5の搬送方向とは反対方向に搬送する。勿論、本実施例は、この構成に限定されるものではない。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, two
図6は、本実施例の現像装置の概略構成を示す横断面図であり、図7は、現像装置の模式的縦断面図である。 FIG. 6 is a transverse sectional view showing a schematic configuration of the developing device of this embodiment, and FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of the developing device.
本実施例では、2本のスリーブ8(8a、8b)が略上下に設けられて、かつ、現像室3と撹拌室4とを仕切る隔壁7が、現像室3における現像剤搬送方向に向かって上昇するように傾斜して設けられているのが特徴である。
In this embodiment, the two sleeves 8 (8a, 8b) are provided substantially vertically, and the
本実施例の現像装置は、図12に示した現像装置のタイプである。このようなタイプの現像装置101においては、図12にて、撹拌室104においての第2搬送スクリュー106により搬送される現像剤の量が、上流端から下流端にいくに従い徐々に増加傾向である。そのため、特に下流端側で矢印Aの方向で現像剤が撹拌室104から現像下スリーブ111へ供給され、現像下スリーブ111への供給にムラができる。この現像した現像下スリーブ111への供給ムラが原因で形成される画像の濃度がスリーブ軸方向で異なる等の画像不良も起こる恐れがある。
The developing device of this embodiment is the type of the developing device shown in FIG. In this type of developing
つまり、図6に示す本実施例のタイプの現像装置1においては、現像室3及び撹拌室4に現像剤の片寄りが生じると、現像室側の片寄りによるスリーブ8aへの現像剤の供給に片寄りが生じる問題が起こる。更に、この問題の他に、撹拌室中の現像剤面が高い部分、すなわち撹拌室搬送経路下流側では、現像剤が撹拌室4から下スリーブ8bへ供給されてしまう場合がある。これにより、その部分のみ下スリーブへの現像剤の供給が過多となり、画像に濃度ムラが生じ、画像不良が起こる恐れがある。
That is, in the developing
これに対し、本実施例の現像装置1では、現像室3と撹拌室4とを仕切る隔壁7が、現像室3における現像剤搬送方向に向かって上昇するように傾斜して設けたことにより、現像室側での現像剤の片寄りが抑制される。さらに、図7(b)に示したように、撹拌室4側では、天板でもある隔壁7が搬送方向に対し下降する様に傾斜しているため、撹拌室下流側での現像剤面TSdが、隔壁7によってスリーブ8bに対し、従来(図7(a))よりも低く規制される。従って、現像スリーブ8bに対して撹拌室4からも現像剤が供給される不具合が解消される。これにより、2本スリーブ8a、8bを配置してこのタイプの現像装置によって特有に生じる、下側でのスリーブ8bの現像剤供給過多問題も抑制されることになる。
On the other hand, in the developing
尚、本実施例による現像装置の効果を高めるものとして、現像室3での現像剤搬送方向における、現像スリーブ8aの下流側端面81aに対する現像剤面TSの高さ位置H1aが、スリーブ8aの中心線L1aよりも上側に位置すると好ましい。さらに現像スリーブ8a端面81aに対する隔壁7の高さ位置h1aは、図7(b)ではスリーブ8aの中心線L1より下側に位置しているが、スリーブ8aの中心線L1aよりも上側に位置すると、さらに好ましい結果となる。
In order to enhance the effect of the developing device according to the present embodiment, the height position H1a of the developer surface TS with respect to the
さらに、本実施例による現像装置の効果を高めるものとして、撹拌室4での現像剤搬送方向における、現像スリーブ8bの下流側端面81bに対する現像剤面TSの高さ位置H2bが、スリーブ8bの中心線L1bよりも下側に位置すると好ましい。さらに現像スリーブ8bの下流側端面81bに対する隔壁7の高さ位置h2bが、スリーブ8bの中心線L1bよりも下側に位置すると、さらに好ましい結果となる。
Furthermore, as a means for enhancing the effect of the developing device according to the present embodiment, the height position H2b of the developer surface TS with respect to the
勿論本実施例においても、実施例2と同様に、第1の搬送スクリュー5を隔壁7の上面7aに沿って傾斜させることも可能である。また、実施例3と同様に、隔壁7を図5(b)に示すように、三角形の構成とし、現像室3の底上面7aを、現像室3における現像剤搬送方向に上昇するように傾斜させることもできる。
Of course, also in the present embodiment, the first conveying
このようにして得られた現像装置では、現像装置内における現像剤量の分布の片寄りを軽減し、現像スリーブ8(8a、8b)への現像剤の供給を軸方向に均一に行わせることにより、濃度ムラ等の画像不良の発生を防ぐことが可能となる。さらに、撹拌室4での現像剤面を規制することにより、スリーブ8bへの現像剤供給過多によって引き起こされる濃度ムラ等の画像不良の発生を防ぐことが可能となる。
In the developing device thus obtained, the deviation of the distribution of the developer amount in the developing device is reduced, and the developer is uniformly supplied to the developing sleeve 8 (8a, 8b) in the axial direction. Thus, it is possible to prevent the occurrence of image defects such as density unevenness. Furthermore, by regulating the developer surface in the stirring
1(1Y、1M、1C、1K) 現像装置
2 現像容器
3 現像室
4 撹拌室
5、6 搬送スクリュー(搬送部材)
7 隔壁
8 現像スリーブ(現像剤担持体)
8a、8b 2本現像スリーブ(現像剤担持体)
10(10Y、10M、10C、10K) 感光ドラム(像担持体)
11、12 開口部(連通部)
21(21Y、21M、21C、21K) 一次帯電器(帯電手段)
22(22Y、22M、22C、22K) 発光素子(潜像形成手段)
23(23Y、23M、23C、23K) 転写帯電器(転写手段)
1 (1Y, 1M, 1C, 1K) Developing
7
8a, 8b Two developing sleeves (developer carrier)
10 (10Y, 10M, 10C, 10K) Photosensitive drum (image carrier)
11, 12 opening (communication part)
21 (21Y, 21M, 21C, 21K) Primary charger (charging means)
22 (22Y, 22M, 22C, 22K) Light emitting element (latent image forming means)
23 (23Y, 23M, 23C, 23K) Transfer charger (transfer means)
Claims (14)
前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って延在し、前記現像剤担持体に現像剤の供給を行う第1室と、
前記第1室の下方に隣接して配置され、前記第1室に対して隔壁にて仕切られた第2室と、
を備え、
前記隔壁の前記回転軸方向の両端付近には、前記第1室及び前記第2室同士を連通する第1連通部及び第2連通部がそれぞれ設けられると共に、
前記第1室及び前記第2室内に設けられた現像剤搬送部材によって、前記第1連通部を介して前記第2室から前記第1室へ現像剤を搬送し、かつ、前記第2連通部を介して前記第1室から前記第2室へ現像剤を落下させることによって、前記第1室と前記第2室との間で現像剤を循環させる現像装置において、
前記第1室の底部となる前記隔壁の上面部は、前記第1室内における現像剤搬送方向に向かって上昇するように傾斜して設けられることを特徴とする現像装置。 At least one rotatable developer carrying member for carrying and developing the developer to the development area;
A first chamber extending along a rotation axis direction of the developer carrying member and supplying a developer to the developer carrying member;
A second chamber disposed adjacent to and below the first chamber, and partitioned by a partition wall from the first chamber;
With
A first communication part and a second communication part for communicating the first chamber and the second chamber are provided in the vicinity of both ends of the partition wall in the rotation axis direction, respectively.
The developer conveying member provided in the first chamber and the second chamber conveys the developer from the second chamber to the first chamber via the first communicating portion, and the second communicating portion. In the developing device for circulating the developer between the first chamber and the second chamber by dropping the developer from the first chamber to the second chamber via
The developing device according to claim 1, wherein an upper surface portion of the partition wall serving as a bottom portion of the first chamber is provided to be inclined so as to rise in a developer transport direction in the first chamber.
前記現像装置が、請求項1〜13のいずれかの項に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: an image carrier on which an electrostatic image is formed; and a developing device that develops the electrostatic image on the image carrier by applying a developer to a development region.
An image forming apparatus, wherein the developing device is the developing device according to claim 1.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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